Lembaran Data Paparan LED LTD-5623AJG - Ketinggian Digit 0.56 Inci - AlInGaP Hijau - Voltan Kehadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTD-5623AJG ialah modul paparan diod pemancar cahaya (LED) tujuh segmen dua digit. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan angka yang jelas dan terang untuk pelbagai peranti dan instrumentasi elektronik. Aplikasi terasnya adalah dalam senario yang memerlukan paparan dua digit perpuluhan, seperti kaunter, pemasa, peralatan pengukuran, dan panel kawalan industri.

Penentuan utama peranti terletak pada keseimbangan prestasi dan kebolehpercayaan. Ia menggunakan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk cip LED, yang terkenal dengan penghasilan pancaran cahaya kecekapan tinggi dalam kawasan spektrum hijau dan kuning. Paparan ini mempunyai muka hadapan kelabu dengan segmen bercahaya hijau, menawarkan kontras tinggi untuk kebolehbacaan yang sangat baik.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Paparan ini menawarkan beberapa kelebihan tersendiri yang menjadikannya sesuai untuk aplikasi profesional dan industri:

• Kecerahan & Kontras Tinggi:Gabungan teknologi AlInGaP dan muka hadapan kelabu memberikan keamatan bercahaya sehingga 900 µcd, memastikan keterlihatan walaupun dalam persekitaran yang terang.
• Keperluan Kuasa Rendah:Ia beroperasi dengan cekap, menjadikannya sesuai untuk peranti berkuasa bateri atau yang peka tenaga.
• Sudut Pandangan Luas:Reka bentuk membolehkan nombor yang dipaparkan dibaca dari pelbagai sudut yang luas.
• Kebolehpercayaan Keadaan Pepejal:Sebagai peranti berasaskan LED, ia menawarkan jangka hayat operasi yang panjang, rintangan hentaman, dan masa pensuisan pantas berbanding teknologi paparan lain.
• Keamatan Bercahaya Tersusun:Peranti dikategorikan untuk keamatan, membolehkan padanan kecerahan yang konsisten dalam aplikasi berbilang digit.
• Pakej Bebas Plumbum:Komponen ini mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

Pasaran sasaran termasuk pengeluar peralatan ujian dan pengukuran, sistem kawalan proses, peranti perubatan, perkakas pengguna dengan paparan angka, dan mana-mana sistem terbenam yang memerlukan output angka dua digit yang teguh dan boleh dipercayai.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif terperinci bagi parameter elektrik dan optik utama yang dinyatakan dalam lembaran data.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Penyerakan Kuasa per Segmen:70 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh diserakkan dengan selamat oleh satu segmen LED (contohnya, segmen 'A') tanpa menyebabkan pemanasan berlebihan.
• Arus Kehadapan Puncak per Segmen:60 mA. Ini adalah arus berdenyut maksimum yang dibenarkan, biasanya dinyatakan pada kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms. Ia digunakan untuk pemultipleksan atau pendorongan berlebihan ringkas untuk kecerahan tambahan.
• Arus Kehadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Arus ini menurun secara linear kepada 0 mA pada 105°C (pada kadar 0.28 mA/°C). Ini adalah arus DC maksimum untuk operasi berterusan di bawah keadaan suhu biasa.
• Voltan Songsang per Segmen:5 V. Menggunakan voltan songsang lebih tinggi daripada ini boleh merosakkan simpang LED.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +105°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu industri.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi biasa yang diukur pada Ta=25°C di bawah keadaan ujian yang ditentukan.

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):Julat dari 320 µcd (Min) hingga 900 µcd (Tip) pada arus kehadapan (I_F) 1 mA. Parameter ini dikategorikan.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):571 nm (Tip). Ini adalah panjang gelombang di mana output kuasa optik adalah maksimum, mentakrifkan warna hijau.
• Voltan Kehadapan per Segmen (V_F):2.05V (Min), 2.6V (Tip) pada I_F=20 mA. Ini adalah susutan voltan merentasi LED semasa beroperasi. Pereka bentuk mesti memastikan litar pemacu dapat menyediakan voltan ini.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):100 µA (Maks) pada V_R=5V. Ini adalah arus bocor kecil apabila LED terpincang songsang.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya:2:1 (Maks). Ini menentukan nisbah maksimum yang dibenarkan antara segmen paling terang dan paling malap dalam "kawasan cahaya serupa," memastikan penampilan seragam.

3. Penjelasan Sistem Pengkategorian

Lembaran data menunjukkan bahawa keamatan bercahaya dikategorikan. Walaupun kod bin tertentu tidak disediakan dalam petikan ini, prinsipnya adalah kritikal untuk reka bentuk.

• Pengkategorian Keamatan Bercahaya:LED disusun (dibin) berdasarkan output cahaya yang diukur pada arus ujian piawai (1mA). Menggunakan LED dari bin yang sama atau bersebelahan dalam paparan berbilang digit atau berbilang segmen memastikan kecerahan seragam merentasi keseluruhan bacaan, mengelakkan sesetengah digit kelihatan lebih terang daripada yang lain. Pereka bentuk harus menyatakan bin keamatan yang diperlukan semasa membuat pesanan untuk konsistensi dalam pengeluaran.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data merujuk kepada keluk ciri biasa. Walaupun graf tidak dihasilkan semula di sini, implikasinya dianalisis.

• Keluk I-V (Arus-Voltan):Keluk ini akan menunjukkan hubungan antara arus kehadapan (I_F) dan voltan kehadapan (V_F). Ia adalah tidak linear, dengan voltan ambang (sekitar 1.8-2.0V untuk AlInGaP) di mana sangat sedikit arus mengalir. Keluk ini membantu dalam mereka bentuk litar had arus.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Kehadapan:Graf ini akan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus tetapi mungkin menjadi sub-linear pada arus yang sangat tinggi disebabkan pemanasan dan penurunan kecekapan. Titik operasi biasa 20mA dipilih untuk keseimbangan yang baik antara kecerahan dan kecekapan.
• Kebergantungan Suhu:Keluk ciri dicatat pada 25°C melainkan dinyatakan. Dalam praktik, V_Fmempunyai pekali suhu negatif (ia berkurangan apabila suhu meningkat), manakala keamatan bercahaya biasanya berkurangan dengan peningkatan suhu simpang. Penurunan arus berterusan adalah hasil langsung keperluan pengurusan haba.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi dan Toleransi

Pakej adalah jenis lubang melalui dengan 18 pin. Nota dimensi utama termasuk:

• Ketinggian Digit:0.56 inci (14.22 mm).
• Toleransi Umum:±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Toleransi Anjakan Hujung Pin:±0.4 mm, penting untuk penjajaran lubang PCB.
• Lubang PCB Disyorkan:Ø1.0 mm.
• Toleransi Kualiti:Spesifikasi untuk bahan asing (≤10 mils), pencemaran dakwat (≤20 mils), lenturan (≤1/100), dan buih dalam segmen (≤10 mils) ditakrifkan untuk memastikan kualiti visual.

5.2 Sambungan Pin dan Polarity

Peranti ini mempunyai konfigurasikatod sepunya. Setiap digit (Digit 1 dan Digit 2) mempunyai pin katod sepunya sendiri (Pin 14 dan Pin 13, masing-masing). Anod untuk setiap segmen (A-G dan DP) boleh diakses secara individu pada pin berasingan untuk setiap digit. Konfigurasi ini adalah ideal untuk pemanduan berbilang, di mana katod disuis ke bumi secara berurutan manakala corak anod yang sesuai digunakan.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Lembaran data menyediakan keadaan pateri tertentu:

• Pateri Tangan:Hujung besi pateri harus diletakkan 1/16 inci (lebih kurang 1.6 mm) di bawah satah dudukan (titik di mana badan paparan bertemu dengan kaki).
• Suhu & Masa:Pateri harus diselesaikan dalam masa 3 saat pada suhu maksimum 260°C.
• Peraturan Umum:Suhu unit semasa pemasangan tidak boleh melebihi penarafan suhu maksimum (105°C untuk operasi, tetapi suhu peralihan kaca epoksi adalah had sebenar semasa pateri).
• Penyimpanan:Simpan dalam julat suhu yang ditentukan -35°C hingga +105°C dalam persekitaran kering untuk mengelakkan penyerapan lembapan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Biasa

Kaedah pemanduan paling biasa ialahpemultipleksan. Memandangkan paparan mempunyai katod sepunya berasingan untuk setiap digit, mikropengawal boleh berganti pantas antara menghidupkan Digit 1 dan Digit 2. Apabila katod Digit 1 dibumikan, mikropengawal mengeluarkan corak segmen untuk digit pertama pada pin anod. Ia kemudian beralih kepada katod Digit 2 dan mengeluarkan corak digit kedua. Ini berlaku lebih pantas daripada yang dapat dilihat oleh mata manusia, mencipta ilusi kedua-dua digit menyala serentak. Kaedah ini mengurangkan bilangan pin I/O mikropengawal yang diperlukan dan penggunaan kuasa dengan ketara.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Perintang Had Arus:Perintang siri mesti digunakan pada setiap talian anod (atau perintang sepunya pada katod jika pemultipleksan dengan arus malar) untuk menghadkan arus kehadapan kepada nilai selamat (contohnya, 20 mA). Nilai perintang dikira sebagai R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Frekuensi Pemultipleksan:Kadar segar semula sekurang-kurangnya 60 Hz per digit (kadar imbasan keseluruhan 120 Hz) disyorkan untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan.
• Arus Puncak dalam Pemultipleksan:Apabila dimultipleks dengan kitar tugas 1/2 (untuk dua digit), arus serta-merta per segmen boleh digandakan untuk mencapai purata kecerahan yang sama seperti operasi DC. Contohnya, untuk mendapatkan purata 10 mA, anda boleh mendenyut pada 20 mA dengan kitar tugas 50%. Ini mesti kekal dalam penarafan arus puncak.
• Sudut Pandangan:Letakkan paparan dengan mempertimbangkan sudut pandangan luasnya untuk memaksimumkan kebolehbacaan untuk pengguna akhir.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding teknologi paparan tujuh segmen lain:

• vs. LED Merah GaAsP/GaP:LED hijau AlInGaP umumnya menawarkan kecekapan bercahaya lebih tinggi dan keterlihatan lebih baik dalam julat keadaan pencahayaan ambien yang lebih luas. Warna hijau sering dianggap lebih terang oleh mata manusia.
• vs. LCD:LED adalah pemancar (menghasilkan cahaya sendiri), menjadikannya jelas kelihatan dalam kegelapan tanpa lampu latar. Mereka mempunyai julat suhu operasi yang lebih luas, masa tindak balas lebih pantas, dan lebih teguh terhadap hentakan fizikal.
• vs. Paparan Lebih Besar atau Lebih Kecil:Ketinggian digit 0.56 inci adalah saiz biasa, menawarkan keseimbangan baik antara mudah dibaca dari jarak sederhana dan menjimatkan ruang panel.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memandu paparan ini terus dari pin mikropengawal 5V?

J: Tidak. Voltan kehadapan biasa ialah 2.6V, dan pin mikropengawal tidak boleh membekalkan 20mA pada 2.6V sambil juga berada pada logik tinggi 5V. Anda mesti menggunakan transistor atau IC pemacu pada bahagian katod dan/atau bahagian anod. Perintang had arus adalah wajib.

S: Apakah maksud "Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya 2:1" dalam praktik?

J: Ia bermaksud dalam satu unit paparan, tiada segmen sepatutnya lebih daripada dua kali ganda lebih terang daripada mana-mana segmen lain di bawah keadaan pemanduan yang sama. Ini memastikan aksara angka kelihatan sekata dan profesional.

S: Arus puncak ialah 60mA. Bolehkah saya menjalankannya secara berterusan pada 40mA untuk kecerahan tambahan?

J: Sudah tentu tidak. Penarafan arus kehadapan berterusan ialah 25 mA pada 25°C. Melebihi ini akan menyebabkan pemanasan berlebihan, merosakkan LED dengan cepat, dan berkemungkinan membawa kepada kegagalan pramatang. Penarafan puncak adalah untuk denyutan yang sangat singkat sahaja.

S: Bagaimanakah saya memilih nilai perintang had arus yang betul?

J: Gunakan formula R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk bekalan 5V, V_F2.6V, dan I_Fyang dikehendaki 20mA: R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ohm. Gunakan nilai piawai seterusnya (contohnya, 120Ω atau 150Ω). Sentiasa kira penyerakan kuasa dalam perintang: P = I²* R.

10. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Kaunter Dua Digit Mudah.

Seorang pereka bentuk mencipta kaunter frekuensi meja yang perlu memaparkan nilai dari 00 hingga 99. Mereka memilih LTD-5623AJG untuk kejelasan dan kemudahan penggunaannya. Sistem menggunakan mikropengawal dengan 18 pin I/O tersedia. Pereka bentuk menyambungkan 16 pin anod (8 segmen/digit x 2 digit) ke satu port mikropengawal melalui perintang had arus 150Ω. Dua pin katod sepunya disambungkan kepada dua transistor NPN (contohnya, 2N3904), yang tapaknya didorong oleh dua pin mikropengawal lain. Perisian melaksanakan rutin pemultipleksan dalam gangguan pemasa. Ia mematikan kedua-dua transistor, menetapkan port anod kepada corak untuk Digit 1, menghidupkan transistor untuk katod Digit 1, menunggu 5ms, kemudian mengulangi proses untuk Digit 2. Ini mencipta paparan yang stabil dan bebas kelipan. Muka hadapan kelabu memastikan segmen tidak menyala tidak mengganggu, manakala segmen hijau terang yang menyala memberikan kontras yang sangat baik terhadapnya.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

Paparan LED tujuh segmen ialah himpunan berbilang diod pemancar cahaya yang disusun dalam corak angka lapan. Setiap segmen (dilabel A hingga G) dan titik perpuluhan (DP) adalah LED berasingan. Dengan menyala secara selektif gabungan tertentu segmen ini, semua digit perpuluhan (0-9) dan beberapa huruf boleh dibentuk. Dalam paparan katod sepunya seperti LTD-5623AJG, semua katod (terminal negatif) LED untuk digit tertentu disambungkan bersama ke satu pin. Untuk menyala segmen, voltan positif (melalui perintang had arus) mesti digunakan pada pin anodnya, manakala pin katod sepunya digit yang sepadan disambungkan ke bumi (0V). Ini membolehkan kawalan bebas setiap segmen dalam digit dan pemultipleksan cekap merentasi digit.

12. Trend dan Konteks Teknologi

Walaupun LED peranti pemasangan permukaan (SMD) dan modul paparan bersepadu semakin biasa, paparan tujuh segmen lubang melalui seperti LTD-5623AJG kekal relevan dalam niche tertentu. Kelebihan utama mereka adalah kemudahan prototaip, keteguhan dalam persekitaran getaran tinggi, dan keterlihatan yang sangat baik dari jarak jauh disebabkan saiznya yang lebih besar. Penggunaan bahan AlInGaP mewakili kemajuan berbanding teknologi GaAsP/GaP yang lebih lama, menawarkan kecekapan dan ketulenan warna yang lebih baik untuk warna hijau dan kuning. Trend ke arah kecekapan lebih tinggi dan penggunaan kuasa lebih rendah berterusan, tetapi prinsip pemanduan pemultipleksan asas dan logik aplikasi untuk paparan diskret sedemikian kekal stabil dan difahami secara meluas dalam reka bentuk elektronik.